JP2009150217A - 排水マスおよびマンホールのカバーなどの係止デバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存のマンホールおよび排水マスのカバーに単純な後付装置で手早く導入できる係止デバイスおよび方法を提供する。
【解決手段】排水マスまたはマンホールのためのカバー14を所定の位置に固定するための係止デバイスおよび方法であって、係止ディバイスは関節運動できるように回転可能に端と端を連結した細長い上部部材18と下部部材20の二つの部材で構成され、カバー14の開口部12を通って挿入される。上部部材18のフランジでカバー開口部12にぶら下がる間は、前記部材18,20は一列に保持される。その後、ボルト48を挿入することで、下部部材20がスプリング34の力で曲げられ、側壁16とカバー開口部12の縁62に対してくさび留めとなり、カバー14が取り除かれるのを防ぐ。
【選択図】図４

Description

本発明は、係止デバイスおよび方法に関し、より具体的には、例えば水道、ガス、通信、電気などのユーティリティーに近づくために道路に導入される排水マスやマンホールのカバーに適用されるようなデバイスおよび方法に関する。

排水マスやマンホールのカバーは、がれき類が入らないようにし、周辺道路上の歩行者および車両に支持面を提供するために備えられる。カバーが取り除かれた場合には、排水マスやマンホールが開いていることにより車両および歩行者の交通は極めて危険になる。破壊者やスカベンジャーによりこれらのカバーが取り除かれることは、カバーを適当な位置に固定する何らかの手段についての緊急の必要性を生み出す問題となっている。既存の排水マスおよびマンホールのカバーに導入される係止デバイスは存在せず、既存のカバーに単純な後付装置を提供することは非常に価値がある。そのようなデバイスは、交通および天気および破壊者またはテロリストがそれを取り除こうとする行動に耐えるように頑丈でなければならない。対象となる数量が多いので、労働コストを最小にする単純な導入方法が必要になる。該デバイスは道路、特に除雪車の障害物になってはならず、歩行者をつまずかせてはならない。
既存のマンホールおよび排水マスのカバーに単純な後付装置を提供するために手早く導入できる係止デバイスおよび方法を提供することが本発明の目的である。
頑丈で、誤用および交通混雑に耐えることができ、道路に障害を作ることなく確実にそのようなカバーを適切な場所に固定するデバイスを提供することが本発明のさらなる目的である。

これらの目標およびその他は以下の明細書を読むことによって理解され、特許請求の範囲は、カバーの開口部にカバーフレームの側壁に隣接して導入できる係止デバイスを提供することによって達成される。デバイスは、デバイスを導入するために下部部材を関節運動（articulation）できるようにするために、互いに端と端で連結する上部部材と下部部材を含んでなり、該部材は当初一列に端と端をつながれており、カバーの開口部に導入される。部材は、相互勘合デテント構造（interfit detent features）を含むデテント機構により一列に端と端をつないで保持され、それぞれの部材は一または二以上のスプリングによってその場所に保持され、スプリングは係合の相互勘合デテント構造の維持のため部材をお互いに引き寄せる力を作用させる。

上部部材にある孔を通って延在し、トラニオン部材に左ねじにより受け取られる耐タンパーヘッド（変更防止ヘッド）をボルトは有する。該トラニオン部材は下部部材に含まれる間隔を空けた壁により定義される空間を横切って延在し、下部部材に回転可能に着設される。スプリングの力に対抗し、それにより相互勘合デテント構造を遊離させることができるように、ボルトヘッドを上部部材の底部壁に逆らって下方へ押すことができる。その後（１個または２個以上の）スプリングは、下部部材をトラニオン上で上部部材に対して回転させ、それにより、下部部材は開口部に近い側壁に向かって、下部部材の底部端が側壁と係合するまで曲がる。好ましくは、側壁と係合している下部部材の底部縁に沿って、歯が形成される。

同時に下部部材の上部端のノッチ型外形は、挿入する際にデバイスを通したカバーの開口部の端と係合するように移動する。
その後、下部部材を引き上げるために、特別なソケット工具を用いて、トラニオンとのねじによる連結によりボルトを前進させる。作用面を提供するために、上部部材はカバーに覆い被さっているフランジを有する。これにより、側壁と開口部縁の間に下部部材を強力にくさび留めし、前記カバーを持ち上げることを防ぐ。４つの係止デバイス、すなわちカバーの各側に各々２つの係止デバイスを導入することで、それを取り除くのを防ぐためにカバーは開口部にしっかりとくさび留めされる。

ボルトヘッドは上部部材の上端部にある凹部内に受け取られる。またボルトヘッドは、標準的な工具を用いて係止デバイスを取り除くことを防止するために、ねじ回しに特別な工具を必要とする外形を有する。
ボルトのねじ山の風化を防止し、詰まってしまうゴミやがれき類の侵入を防止するために、プラスチックのキャップが凹部の中にボルトヘッドに被せられて配置される。該キャップの特別な機能では、キャップが取り除かれた場合にタンパーインジケーターを提供することができる。

デバイスの特別な種類はマンホールカバーに使用される。この場合、アダプタスリーブがマンホールカバーに空けられた円形の孔に適合し、マンホールカバーの下側に形成されたねじ孔に受け取られたボルトによってデバイスは該カバーに固定される。上部部材はアダプタスリーブ内の中央の長方形開口部内に受け取られ、該上部部材は、アダプタスリーブの長方形開口部に近い上端の表面になめらかに覆い被さる円形のフランジを有する。

デバイスが挿入されたマンホールカバーの開口部からより離れたところに位置する側壁の端に歯のあるエクステンションアームの底部端が届くように、エクステンションアームが下部部材の底部端に固定される。エクステンションアームはピボットボルトおよびシアピンを用いて取り付けられる。そのため、ガス爆発などのイベントがあった場合には、カバーは開放され自由に吹き飛ばされることが可能となり、構造的なダメージを防ぐ。アダプタスリーブは、下部部材のノッチ型外形と係合する端を与えるために下方へ突出する開口壁を与え、排水マス用の係止デバイスと同様にくさび留めを構築する。

特別の無線信号デバイスをキャップ内に導入することもでき、タンパーが検出された場合にリピーターアンプを通じて中央ステーションへ遠隔警報を提供することができる。これは、カバーが取り除かれるかまたはタンパーされたときに排水マスまたはマンホールの場所を特定するために使用することもできる。

本発明による係止デバイスの分解斜視図である。 本発明による係止デバイスの正面図である。 図１および２に示す係止デバイスの背面図である。 排水マスカバーに挿入された図１〜３に示す係止デバイスの側面図であり、隣接する側壁の一部と共に示す図である。 図４に示す係止デバイスの上部部材と下部部材が関節運動された状態の側面図である。

耐タンパーボルトの形を示す上部部材の上面図である。 想像線を用いた上部部材の側面図であり、上部部材の凹部に被さるボルトヘッドに位置するキャップと共に設置される不正開封防止ボルトを示す図である。 図７に導入され示されたプラスチックのフランジを有するキャップの斜視図である。

本発明による係止デバイスを４つ導入した排水マスカバーの上面図である。 無線送信機モニターと共に導入されたキャップの線図である。 図示のマンホールカバーに適合するような形状を有し、そこに導入された改良された係止デバイスの側面図であり、マンホールカバーフレームの側壁の一部分の断面と共に示す図である。

係止デバイスが導入されたマンホールカバーの平面図である。 図１１に示すマンホールカバー係止デバイスの下部部材の正面図であり、そこに導入されたエクステンションアームの一部分と共に示す図である。 マンホールカバーの一部分および取り付けイヤーおよびボルトの一つを示すアダプタスリーブの断面図である。

詳細な説明
以下の詳細な説明において、ある特定の専門用語が明確化のために用いられ、３５ＵＳ１１２の要求に従って特定の態様について説明するが、本発明は添付の特許請求の範囲内において多くの形式およびバリエーションを採り得るのであるから、これらに限定する意図はなく、そのように解釈すべきでないことが理解されるべきである。

図面を参照し、まず本発明による係止デバイス１０は、側壁１６によって範囲を明確にされる開口部上に被さっている排水マスカバー１４の開口部１２へ挿入されることによって導入できるように設計される。

係止デバイス１０は、一般的に長方形の、適度に細長い上部部材１８および下部部材２０を含み、これらは好ましくは高強度鋼で構成され、その間に関節運動を許す方法で互いに端と端とで連結する。導入の前に、図２および４に示されるように部材１８、２０は一列に端と端をつなぐようにされる。上部部材１８は、フランジ２２を上端に有し、このフランジ２２は、開口部１２を通りカバー１４下部の空間内にぶら下がる係止デバイスをつるすために開口部１２に隣接するカバー構造に覆い被さる。フランジ２２の縁はなめらかな外形を与えるために、丸くされている。

上部部材１８は一般的に長方形をしており、下部部材２０における間隔をおいて直立した一組の壁２４の間に入る大きさにされる。上部部材１８は、丸みを付けられた底部壁２８の一側面に、ぶら下がった長方形タブ２６を有し、これは、壁２４の間にある下部部材２０の後部にある横断ウェブ３０内の長方形凹部３０に相互に勘合する。下部部材２０がトラニオン４０の周りに回転することを防ぐことでその最初にセットされた一列の位置で上部部材１８および下部部材２０を開放可能に保持するために、タブ２６およｂ凹部３０はデテント（戻り止め）機構のデテント構造を含む。デテント機構は、それぞれ上部部材１８および下部部材２０の端のいずれかに連結する一個または二個以上のコイルスプリング３４も含む。

この目的のために、溝付きイヤー（取っ手）（slotted ear）３６が上部部材１８の一方の側の底部に形成され、溝付きイヤー３８が下部部材２０の他方の側でかつ間隔を置いた壁２４の内側に形成される。従ってスプリング３４は、トラニオン４０の下方および周囲、下部タブ３８の上にわたって延在し、タブ２６および凹部３０の係合を維持しようとするけん引力を発揮する。

スプリング３４は、トラニオン４０に巻き付けられるので、上部部材１８および下部部材２０を相対的に回転させようとするが、これは、上部部材１８と下部部材２０のトラニオン４０の周りの回転を防止するタブ２６と凹部３０の間の相互勘合の係合により止められる。

上部部材１８は、その上端から下方へ底部壁４４に延在する円筒形の孔４２を含む凹部をその上部端に有する。孔直線状のより小さい直径の孔４６が底部壁４４を通って延在し、その孔４６の中にボルト４８を摺動可能に受け入れる。ボルト４８は、耐タンパー形状のヘッド５０（図６参照）、およびトラニオン４０を貫通する横断孔５４と螺合する左巻きのねじ山を持つ胴体５２を有する。トラニオン４０は、間隔を空けた壁２４にある一列に並んだ孔５６に回転可能に取り付けられる。当初、底部壁４４が係合しない状態でボルト４８が導入される。

開口部１２に係止デバイス１０を挿入した後、スプリング３４の抵抗に逆らって下部部材１８を下方にかつ、上部部材１８から離れる方向に押すために、ボルトヘッド５０は底部壁４４に対して下方へ押される。
これがタブ２６を離脱するように凹部３０を下方へ変位させ、これにより図５に示すようにスプリング３４は、歯のある底部端５８が排水マスの側壁１６と係合するまで下部部材２０をトラニオン４０の周りに回転させることができる。

同時に、互いに間隔を空けた壁２４の上端のノッチ型輪郭６０は、両方ともカバー１４の開口部１２の底部端６２の方へ、それと係合するために回動する（図４および５）。
その後ボルト４８は、ボルトヘッド５０の曲がった一定でない平面６４（図７）と係合するように成形された専用のソケット工具（図示せず）を用いて回転させる。孔７０の大きさは該工具をボルトヘッド係合させることができるが、耐タンパー性のため、専用ではない調整できる工具が係合するには不十分な間隙しか残さない。

ボルト４８が前進することで、側壁１６および端６２との間が同じくらいきつくしっかりとくさび留めされるように、その左ネジ（逆ネジ）により関節運動された下部部材１８を持ち上げる。４つのデバイス１０が導入された場合、すなわち排水マスカバーのそれぞれの側に２つずつの場合には、カバー１４が取り除かれるのを防ぐであろう。
ボルトヘッド５０にぴったり被さり、がれき類がボルトヘッド５０の周囲に入らないようにするためにプラスチックキャップ６６（図７、８）が備えられる。

キャップ６６は、スロット６７によってその範囲を定義される部分６９に突出部６８を有し、これは上部部材１８の穴４２の底部に備えられた排水口７０にスナップ式に入る。穴４２は、突出部６６を取り付けるのを補助するための浅い溝６５、および、キャップのフランジ６３を収容するための浅いカウンターボア（座ぐり）６１が形成される。タンパーの証拠を提供するために、キャップのポケット７２に係合する爪を有する工具を用いてキャップ６６が取り除かれるときに、突出部６６は切り取られる。

図１０は、キャップ６６の下に導入された小型無線送信機電源ユニット７８を示し、これは、リピーターアンプシステムを通じて離れた場所へ信号を送信することができる。キャップ６６が取り除かれると、無線信号は中断され、離れた場所で不正干渉の警報をトリガーできる。信号はカバーのない排水マスの場所によって変化させることもできる。

図１１に示すように、デバイス１０は、改良されたマンホールカバー８０に使用するように適合することができる。この場合、イヤー８５、および、カバー８０の下側に機械加工される孔８９（図１４）にねじ込まれるボルト８７によって孔８２内に固定されたアダプタスリーブ８４を受け入れることができるように、孔８２がマンホールカバー８０の下側に空けられる。矩形開口部８６はアダプタスリーブ８４に形成され、該スリーブ８４を貫通する。端部８８は、上述の通り、ノッチ型輪郭６０によって係合されるように位置しているスリーブ８４の下側に作られる。図１１に示すように、アダプタスリーブ８４の下部端は、下部部材２０の適切な関節運動のための間隙を提供するために斜めに切り取られる。

下部部材２０はエクステンションアーム９０を有し、該エクステンションアームはピボットボルト９１およびシアピン９２によってそこに固定され、マンホールの側壁９４と係合可能な歯のある端を有する。爆発が起こった場合には、シアピン９２は切断され、エクステンションアーム９０はピボットボルト９１の軸の周りに自由に回転し、カバー８０は自由に吹き飛ばされることが可能となる。

マンホールカバーフランジ１００のほぼ反対側、マンホールカバー８０の下側に、第二のボルト９６が導入される。任意で、ボルト９６の代わりに第二のスリーブおよび係止アセンブリを互いに１８０°離れた位置に導入しても良い。

Claims (34)

1. 側壁によって部分的に画定される空間に覆い被さるカバーのための係止デバイスであって、前記開口部の周囲にフレームがあり、前記カバーはその側部に近接する部分に貫通口を有する、前記デバイスであって：
   前記開口部内に延在する上部部材を前記カバーにぶら下げるフランジを上端に有する細長い上部部材；
   前記フランジ内に延在し、底部壁で終端となる凹部；
   前記底部壁から上部部材の下部端へ通じて延在する孔；
   前記孔内に摺動可能に受け入れられ、前記上部部材の底部端から突き出すねじ山のあるボルトであって、前記凹部に受け入れられるヘッドを有する前記ボルト；
   前記上部部材の下部端をその中に割り込ませる空間を画定する間隔を空けた壁を有し、下部部材に回転可能に支持されて該空間を横切って延在するトラニオンにあるねじ孔に前記ねじ山のあるボルトがねじ入れられる、下部部材；
   一端を前記上部部材に接続し、他端を下部部材に接続する少なくとも一つのスプリングであって、前記少なくとも一つのスプリングは、部材を互いに端と端がつながる方向に付勢し、また、部材を関節運動させるために前記トラニオンの周りに前記部材を相対的に回転させるように付勢する、前記少なくとも一つのスプリング；
   前記上部部材の底部端に第一のデテント構造、および、前記部材の端と端を隣接させることで前記第一のデテント構造と係合し、前記トラニオンの周りの相対的な回転を防止する前記下部部材の第二のデテント構造を含むデテント機構；および
   スプリングの抵抗に逆らって下部部材を上部部材から離れる方向に押し、デテント構造を分離させ、前記トラニオンの周りの相対的回転により前記部材を関節運動させることを可能にすることができる前記ボルト
   を含む、前記デバイス。
2. 下部部材が上部端に少なくとも一つのノッチ型輪郭を有して形成され、該ノッチ型輪郭は、デテント構造が分離し、少なくとも一つのスプリングによって前記下部部材が回転する際に、回転してカバー開口部の端と係合する、請求項１に記載の係止デバイス。
3. 下部部材の底部端が歯を有して形成され、該歯は上部部材および下部部材が関節運動した際に側壁と係合し、下部部材、側壁および開口部端の間にくさび留めを構築する、請求項２に記載の係止デバイス。
4. トラニオンのねじ孔内のボルトの前進が下部部材を持ち上げ、前記下部部材の下部端の歯の側壁に対する圧力およびノッチ型輪郭の開口部端に対する圧力を増加させ、上部部材内の凹部の底部壁に係合するボルトヘッドの作用によりくさび留め作用を増加させる、請求項３に記載の係止デバイス。
5. ボルトヘッドが、ボルトがしっかり締められた後の耐タンパー性のため、専用の工具とのみ係合する変則的な外形を有して形成される、請求項１に記載の係止デバイス。
6. ボルトがしっかり締められた後に、ボルトヘッドが凹部に実質的に入り込む、請求項５に記載の係止デバイス。
7. 凹部内のボルトヘッド上に受け入れられる成形されたプラスチックのキャップをさらに含む、請求項６に記載の係止デバイス。
8. 導入された際に凹部内のポケットに入る少なくとも一つの突出部をキャップが有し、前記少なくとも一つの突出部は前記キャップが取り除かれたときに変形し、タンパーインジケーターを提供する、請求項７に記載の係止デバイス。
9. 下部部材が間隔を置いた平行な一組の壁を有し、該壁は上部部材を受け入れる空間を画定し、下部部材の底部端において両側部は連結され、トラニオンは前記両側部の直線状に開いた孔に受け入れられる、請求項１に記載の係止デバイス。
10. 下部部材のそれぞれの壁が、他の壁の孔と一列になる孔を有して形成され、トラニオンが該孔に摺動可能に受け入れられる、請求項９に記載の係止デバイス。
11. トラニオンが、下部部材の長さ方向に沿って中間の位置に位置する、請求項１０に記載の係止デバイス。
12. 各々の端が上部部材および下部部材のいずれかにそれぞれ連結する２つのスプリングを備え、該スプリングはその一端が一つの部材の一方の側に連結し、他端が他の部材の他方の側の端に連結し、デテント機構によって抵抗される回転力を生み出す、請求項１に記載の係止デバイス。
13. 両方のスプリングが上部部材から下部部材に延在する中で部分的にトラニオンに巻き付けられている、請求項１２に記載の係止デバイス。
14. デテント構造が、一つの部材から突出し他の部材の凹部にはめ込まれるフラットタブを含み、前記フラットタブは一列に端と端が接する配置では部材の凹部に覆い被さる、請求項１に記載の係止デバイス。
15. キャップの下に無線送信機をさらに含み、キャップが取り除かれたときに送信される信号を作動させる、請求項７に記載の係止デバイス。
16. カバーがマンホールカバーであって、カバー開口部を有するマンホールカバーに適合するアダプタスリーブをさらに含む、請求項１に記載の係止デバイス。
17. 下部部材の下部端に適合するエクステンションアームをさらに含み、マンホールの側壁と係合可能な、請求項１６に記載の係止デバイス。
18. エクステンションアームがシアピンによって下部部材に連結され、該シアピンは所定の力によって切断され、爆発時には係止デバイスを開放することを可能とする、請求項１７に記載の係止デバイス。
19. 側壁によって部分的に画定されるカバーの下の空間上の所定の位置に前記カバーを固定する方法であって、前記カバーはフレームにはめ込まれ、かつ、その側部に近接する部分に貫通口を有する、前記方法であって：
    関節運動ができるように、上部および下部の細長い部材の互いの端と端を回転可能に連結するステップ；
    前記下部部材を前記上部部材に対して回転可能な連結の周りに回転させることで前記部材の関節運動を引き起こす向きの力を発生するステップ；
    前記部材を一列に端と端をつなぎ、部材を前記開口部を通して挿入している間は前記力に対抗して部材を前記一列に保持するステップ；
    カバー開口部を通して延在する前記カバーに前記連結した部材をつるすステップ；
    前記部材の保持を解放し、関節運動を可能にするステップ；および
    下部部材の底部端で前記側壁と係合し、同時に、前記カバー開口部の縁で前記下部部材の上部面と係合し、前記カバーを所定の位置に固定するためにくさび留めをするステップ
    を含む、前記方法。
20. 側壁およびカバー開口部縁との係止後下部部材を上部部材の方へ引き上げ、カバーをフレームに対して接合するくさび留めの力を増加させることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
21. 力を発生するステップが、回転可能な連結の周りに前記部材が回転するように位置する上部部材および下部部材に、少なくとも一つの引っ張りバネを連結するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
22. 上部および下部部材を互いに回転可能に連結するステップが、回転可能なトラニオンを下部部材に導入し、それにより、トラニオンとねじ山のあるボルトを係合させるステップを含み、ボルトは上部部材内の壁の孔および前記トラニオン内の貫通ねじ孔を通って延在し、前記底部壁に位置することができるヘッドを有する、請求項２０に記載の方法。
23. 下部部材を上部部材の方へ引き上げるステップが、ボルトヘッドを底部壁に隣接させて、トラニオンのねじ穴内のボルトを回転させるステップを含む、請求項２２に記載の方法。
24. 部材をつるすステップが、カバー開口部に近接する面の上に置かれるように構成されるフランジを上部部材に形成するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
25. 耐タンパー性のため、専用の工具とのみ係合し、該専用の工具によってのみボルトが前進するような係合面をボルトに形成するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
26. 上部部材上に形成されたフランジ内にボルトヘッドがはめ込まれるステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
27. タンパーインジケータのプラスチックキャップをボルトヘッド上に導入するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
28. カバー開口部縁にしっかりと捕らえられるように、下部部材に外形を形成するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
29. 部材を一列に保持するステップが、上部部材および下部部材にデテント構造を形成し、上部部材および下部部材をカバー開口部を通して挿入しているときには前記デテント構造が係合し、その後関節運動を進行させるために分離するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
30. カバー開口部を含む係止デバイスを受け入れる矩形開口部によって形成される部分を有するマンホールカバーに、まずアダプタスリーブを下側面に導入することによって、マンホールカバーに適合する、請求項１９に記載の方法。
31. マンホールの側壁と係合可能なエクステンションアームを下部部材の底部端にシアピンによって導入するステップをさらに含み、シアピンは爆発の際には係止デバイスを開放する、請求項３０に記載の方法。
32. 複数の係止デバイスをカバーの両側に導入するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
33. マンホールカバーの上側にマンホールカバーのフランジに近接してボルトを導入するステップをさらに含み、前記マンホールカバーのいずれの側も持ち上げられないようにする、請求項３１に記載の方法。
34. 筐体を係止するシステムであって：
    前記筐体のカバー；
    カバー開口部に受け取られ、互いに関節運動された一組の部材を含む係止デバイス；
    前記部材の一方を通り他方と係合するボルトであって、ボルトが回転すると部材の関節運動を引き起こす、前記ボルト；
    特殊なヘッドの形状を有する前記ボルト；
    前記特殊な形状のボルトヘッドに一致するように適合するソケット工具；
    前記ボルトヘッドを覆い、取り除かれたときのタンパーインジケータを含む、シール；および
    前記シールを抜き出すためのエキストラクター工具；
    を含む、前記システム。

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